Question

4．如圖所示為2015年12月22日美國太空探索公司回收火箭的情景，一級火箭通過尾部噴氣正豎直向著降落平臺減速降落：在距離降落平臺高度為h時，一級火箭的速度為v．降落過程中受到的空氣浮力和阻力大小之和為F_f．剛要落在降落平臺上時的速度可忽略，降落過程中受到的各力均可視為恒定．假設(shè)一級火前質(zhì)量為m，噴出氣體的質(zhì)量可以忽硌不計．則一級火箭在降落h的過程中（　�。�

• A． 處于失重狀態(tài)
• B． 噴氣推力為（mg+$\frac{m{v}^{2}}{2h}$-F_f）
• C． 機械能減少了F_fh
• D． 重力平均功率為$\frac{1}{2}$mgv

Answer 1

分析 根據(jù)火箭的加速度方向分析其運動狀態(tài)．由動能定理可求出推力．除了重力以外的力做的功等于機械能的減少．重力平均功率等于重力與平均速度的乘積．

解答 解：A、火箭減速降落時，加速度向上，由牛頓運動定律知火箭處于超重狀態(tài)．故A錯誤．
B、根據(jù)動能定理得：（mg-F-F_f）h=0-$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
解得推力 F=mg+$\frac{m{v}^{2}}{2h}$-F_f．故B正確．
C、根據(jù)功能原理知，火箭的機械能減少了（F+F_f）h．故C錯誤．
D、重力平均功率為 $\overline{P}$=mg$\overline{v}$=mg$•\frac{v}{2}$=$\frac{1}{2}$mgv．故D正確．
故選：BD

點評 解決本題的關(guān)鍵要掌握常見的功與能的關(guān)系，明確重力勢能的變化與重力做功有關(guān)、機械能的變化與除了重力以外的力做功有關(guān)．